WO2023036366A1 - Drive unit for motor-vehicle applications - Google Patents

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WO2023036366A1
WO2023036366A1 PCT/DE2022/100623 DE2022100623W WO2023036366A1 WO 2023036366 A1 WO2023036366 A1 WO 2023036366A1 DE 2022100623 W DE2022100623 W DE 2022100623W WO 2023036366 A1 WO2023036366 A1 WO 2023036366A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive
drive unit
cam
evoloid
unit according
Prior art date
Application number
PCT/DE2022/100623
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German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Szegeny
Michael Scholz
Holger Schiffer
Original Assignee
Kiekert Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kiekert Ag filed Critical Kiekert Ag
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/24Power-actuated vehicle locks characterised by constructional features of the actuator or the power transmission
    • E05B81/32Details of the actuator transmission
    • E05B81/34Details of the actuator transmission of geared transmissions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/02Power-actuated vehicle locks characterised by the type of actuators used
    • E05B81/04Electrical
    • E05B81/06Electrical using rotary motors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B81/24Power-actuated vehicle locks characterised by constructional features of the actuator or the power transmission
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    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B81/12Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators
    • E05B81/14Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators operating on bolt detents, e.g. for unlatching the bolt
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    • E05B81/24Power-actuated vehicle locks characterised by constructional features of the actuator or the power transmission
    • E05B81/26Output elements
    • E05B81/28Linearly reciprocating elements

Definitions

  • the invention relates to a drive unit for motor vehicle applications, with an electric motor drive and with an actuating rod mounted at one end on the drive and acted upon by it, the drive working eccentrically on the actuating rod and for this purpose a drive cam of the drive engaging in a drive recess of the actuating rod , wherein a guide cam engaging in a guide recess in the actuating rod is also provided, and wherein the drive cam and the guide cam are arranged on a drive wheel of the electric motor drive.
  • Drive units for motor vehicle applications are used in a variety of ways. These include, for example and not restrictively, locking and/or opening devices for motor vehicle doors, as described in detail in WO 2015/024555 A1. With the help of such a closing device, a vehicle flap, a vehicle side door, a bonnet, etc. can be pulled shut, for example, from a pre-closed position to a main closed position against the force of a peripheral rubber door seal. Such a drive unit can also generally be used to implement an opening device for opening such a flap, hood or side door.
  • the drive unit ensures that a striker carrier is moved linearly with the help of the local electric motor drive.
  • the striker interacts in a known manner with a motor vehicle door lock, which in turn in or on a Motor vehicle door is attached. In this way, a motorized closing aid can be implemented.
  • such drive units can of course also be used for other purposes.
  • a drive unit can also be used in connection with a window winder, as a mirror adjustment, seat adjustment, etc.
  • applications inside a motor vehicle lock are conceivable and are expressly included in that a locking mechanism consisting of a rotary latch and a pawl is electrically opened with the aid of the drive unit.
  • the generic prior art according to DE 10 2019 1 19 876 A1 uses an actuating rod which is acted upon using a double cam arrangement. This is because the actuating rod is acted upon using the drive cam and, in addition, the guide cam. As a result, the overall design effort is reduced. At the same time, if necessary, high torques can be applied to the drive cam using the drive cam Transfer operating rod, because this torque ultimately depends on the point of contact of the drive cam in question in the drive recess and the direction of force defined in this way between the drive cam and the actuating rod. The torque that is realized can consequently also be specified variably overall, depending on the geometric design.
  • the additionally provided guide cam always ensures that the actuating rod is guided and reset correctly at the same time and unchanged.
  • EP 2 163 715 A1 A comparable and also generic prior art is described in EP 2 163 715 A1.
  • a double cam control of an actuating rod is used in order to be able to open the locking mechanism of an associated motor vehicle lock.
  • the state of the art has proven itself in principle, but still offers room for improvement.
  • the known drive unit thus opens up the possibility of being able to act on an actuating rod with perfect guidance and with variable torque within certain limits.
  • it is usually worked in such a way that the drive wheel, which has the double-cam design, is acted upon by an electric motor via several gear stages. These multiple gear stages ensure that the high-speed rotations of the drive motor are reduced as part of the drive unit and the required torque is available at the drive wheel. This is structurally complex.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such a drive unit in such a way that the design effort is reduced again compared to the prior art.
  • the invention proposes in a generic drive unit for motor vehicle applications that the electromotive drive has at least one Evoluid gear stage.
  • the procedure is such that only a single evoloid gear stage is implemented.
  • This is advantageously found between a worm on an output shaft of an electric motor and the drive wheel.
  • the drive unit for motor vehicle applications is, according to the invention, reduced to just the electric motor with the worm on its output shaft and the drive wheel, which has the two cams.
  • a particularly compact design is made available, which is at the same time capable of making enormous torques available to the actuating rod on the output side, which previously had not been thought possible with such a squat structure.
  • Such an evoloid gear stage opens up the possibility of a large ratio spread.
  • such an evoloid gear stage can be used to provide a reduction in the example that provides values of 10 to 1, 20 to 1, in particular even 30 to 1 and more. That is, in the example case of a reduction of 30 to 1 30 revolutions of the output shaft of the electric motor and consequently of the worm located on the output shaft in just 1 revolution of the drive wheel.
  • even higher reduction values of up to 50 to 1 or even more are possible and are encompassed by the invention.
  • the design is such that the drive wheel has evoloid teeth on its outer circumference that are inclined relative to its axis of rotation. Consequently, these inclined evoloid teeth define a peripheral evoloid toothing of the drive wheel.
  • the worm also has several evoloid teeth, which are beveled in such a way that at least one evoloid tooth can always engage in the outer peripheral evoloid toothing of the drive wheel.
  • An embodiment has proven to be particularly favorable in which the worm is equipped with a maximum of three evoloid teeth on the circumference and in its longitudinal extension. These max. three evoloid teeth are again beveled in such a way that at least one of these three evoloid teeth always engages in the outer peripheral evoloid toothing of the drive wheel.
  • the design of the two cams on the drive wheel is generally such that the guide cam and the drive cam are formed at an acute angle to one another and on the same axis.
  • the guide cam, the drive cam and the drive wheel is designed as a one-piece plastic component and in particular a plastic injection molded part.
  • the torque transmitted from the drive cam to the actuating rod can also be varied, if necessary, depending on the acute angle between the guide cam and the drive cam. For the reasons already described in the introduction, this ultimately depends on how the direction of force formed by the drive cam at the point of contact in the associated drive recess is oriented towards the actuating rod.
  • the worm and the actuating rod are also each designed as a plastic component and in particular a plastic injection-molded part.
  • a corrosion-free and weight-optimized embodiment is once again made available, which can also be manufactured in a particularly cost-effective and targeted manner.
  • the electromotive drive unit is arranged in a dry room housing part of a drive housing. Such an embodiment is particularly recommended in the event that the electromotive drive unit is part of a motor vehicle lock and in particular a motor vehicle door lock.
  • the drive housing is designed as a lock housing.
  • such a lock housing is designed in two parts with the already mentioned dry room housing part and a wet room housing part.
  • a locking mechanism consisting essentially of a rotary latch and a pawl as further components of the motor vehicle lock.
  • the arrangement of the electromotive drive unit in the dry room housing part ensures that the individual components of the electromotive drive, which are advantageously predominantly made of plastic, are protected against both moisture and moisture penetrating dirt, dust etc. are protected.
  • the dry room housing part of the drive housing or lock housing is regularly hermetically sealed against the environment and thus against moisture, dirt and dust. At the same time, this ensures that the electric motor drive functions perfectly, even over long periods of time, as well as low-friction operation.
  • the invention also relates to a motor vehicle lock and in particular a motor vehicle door lock, which is not only equipped with the above-mentioned locking mechanism consisting essentially of a rotary latch and pawl, but also with the drive unit mentioned and described in detail.
  • the drive unit or the electric motor drive may ensure what is known as an electrical opening of the locking mechanism. That is, the actuating rod works directly or indirectly on the pawl in the closed state of the locking mechanism and ensures that the pawl is lifted from its latching engagement with the catch.
  • the rotary latch can open with the help of a spring and release a previously caught locking bolt.
  • the associated motor vehicle door can be opened.
  • the electric motor drive inside the motor vehicle lock and in particular the motor vehicle door lock can also be used for other motor actuations, for example to act on an actuating lever system, to the effect that the actuating lever system can, for example, be moved from a "locked” functional position to an "unlocked” functional position “ is transferred.
  • Other functional positions such as “anti-theft/anti-theft” and “child-proof/child-unlocked” can also be realized and implemented with the help of the electromotive drive and the appropriately designed actuating lever chain inside the motor vehicle lock. This is where the main advantages can be seen.
  • the invention is explained in more detail below with reference to a drawing that merely represents an exemplary embodiment; show it:
  • Fig. 1 the drive unit according to the invention in a
  • FIGS. 2A and 2B show the dual cam arrangement in detail.
  • the drive unit is not limited to a component of a motor vehicle lock and in particular a motor vehicle door lock, of which a lock housing 1, 2 can be seen in FIG. 1 and very schematically.
  • the lock housing 1 , 2 is composed of a dry room housing part 1 and a wet room housing part 2 .
  • a locking mechanism 3, 4 consisting essentially of a rotary latch 4 and a pawl 3, which are shown in their closed state according to the exemplary embodiment in FIG.
  • the dry room housing part 1 is separated from the wet room housing part 2 by a partition wall 5 which has only one passage opening 6 for an actuating rod 7 to be described in more detail below.
  • the actuating rod 7 can perform the longitudinal movements indicated in FIG prevent dirt.
  • the actuating rod 7 belongs to an electric motor drive 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15. It can be seen that the electric motor drive 7 to 15 is equipped with an electric motor 13 which has a worm 14 on its output shaft. The worm 14 meshes with teeth of a drive wheel 15 on the outer circumference. The drive wheel 15 is in turn equipped with a drive cam 9 which engages in a drive recess 10 of the actuating rod 7 . In addition, the drive wheel 15 also has a guide cam 11 which engages in a guide recess 12 in the actuating rod 7 . Finally, the electromotive drive 7 to 15 also includes a bracket 8 connected to the actuating rod 7 with an associated recess into which a pin 3a of the pawl 3 engages.
  • the drive 7 to 15 works eccentrically on the actuating rod 7.
  • the actuating rod 7 can perform the linear movements shown in FIG. 1 in its longitudinal direction.
  • the pawl 3 can be rotated about its axis and thus lifted from its latching engagement with the rotary latch 4 shown in FIG. 1, so that the locking mechanism 3, 4 is opened electrically or by an electric motor.
  • the illustrated electric motor drive 7 to 15 is equipped with at least one evoloid gear stage 14a, 15a.
  • a single evoloid gear stage 14a, 15a is implemented in the electric motor drive 7 to 15, namely between the worm 14 on the output shaft of the electric motor 13 and the drive wheel 15.
  • the drive wheel 15 has evoloid gears on its outer circumference. teeth 15a.
  • the evoloid teeth 15a are inclined relative to an axis of rotation 16 of the drive wheel 15 .
  • the worm 14 is also equipped with several evoloid teeth 14a.
  • the evoloid teeth 14a are beveled in such a way that at least one of these evoloid teeth 14a always engages in the evoloid toothing of the drive wheel 15 on the outer circumference.
  • the exemplary embodiment shows that that the worm 14 is equipped with a maximum of three evoloid teeth 14a on the circumference and in its longitudinal extension.
  • the guide cam 1 1 and the drive cam 9 are arranged at an acute angle to each other according to the embodiment, as can be understood from FIGS. 2A and 2B. In fact, at this point between the two cams 9, 11, the acute angle a drawn there in FIG. 2A is realized.
  • the two cams 9, 11 are formed with the same axis as each other, namely the axis of rotation 16 of the drive wheel 15 is used as the common axis.
  • the guide cam 11, the drive cam 9 and the drive wheel 15 define a one-piece or one-piece plastic component 9, 11, 15.
  • the plastic component 9, 11, 15 in question is designed as a plastic injection molded part according to the exemplary embodiment.
  • the worm 4 and the actuating rod 7 including the extension arm 8 are each designed as plastic components and in particular plastic injection molded parts. This enables a particularly cost-effective production and ensures that the evoloid teeth 14a, 15a, which are consequently also made of plastic, and the evoloid gear stage 14a, 15a realized as a result, work with particularly low friction.
  • a largely wear-free operation is also ensured by the fact that the electromotive drive 7 to 15 is predominantly arranged in the drying room housing part 1 and the actuating rod 7 only has the passage opening 6 as the only opening in the drying room housing part 1 as shown in Fig. 1 passes through in order to be able to interact with the locking mechanism 3, 4 in the wet room housing part 2 as described.
  • the drive cam 9 according to the embodiment is elliptical, while the guide cam 11 is designed in contrast truncated elliptical.
  • the drive cam 9 and the guide cam 1 1 each have an almost identical shape and approximately congruent size except for the difference that the guide cam 1 1 at its the common axis 16 °. Axis of rotation opposite end is blunted.
  • the drive recess 10 on the actuating rod 7 is in turn designed in the manner of a segment of a circle, specifically in relation to the axis or axis of rotation 16.
  • the guide recess 12, on the other hand, has a lenticular shape.
  • FIGS. 1 and 2A, 2B A comparison of FIGS. 1 and 2A, 2B makes it clear that the two recesses 10, 12 are arranged in different planes, namely on the one hand a guide plane and on the other hand a drive plane with overlap.
  • the two cams 9, 11, on the other hand have the same axis and are firmly connected to one another and, according to the exemplary embodiment, together with the associated drive wheel 15, define the one-piece or one-piece plastic component 9, 11, 15.
  • FIG. 2A shows a rear view of the drive wheel 15 after the FIG. 1, while FIG. 2B shows the associated front view.

Abstract

The invention relates to a drive unit for motor-vehicle applications, comprising an electromotive drive (7 to 15) and an actuation rod (7) which is mounted, at one end, on the drive (7 to 15) and is acted upon by the drive. The drive (7 to 15) acts eccentrically on the actuation rod (7), wherein for this purpose a drive cam (9) of the drive (7 to 15) engages in a drive cut-out (10) of the actuation rod (7). Moreover, a guide cam (11), which engages in a guide cut-out (12) in the actuation rod (7), is provided. The drive cam (9) and the guide cam (11) are arranged at a drive wheel (15) of the electromotive drive (7 to 15). According to the invention, the electromotive drive (7 to 15) has at least one evoloid gear stage (14a, 15a).

Description

Beschreibung Description
Antriebseinheit für Kraftfahrzeug-Technische-Anwendungen Drive unit for motor vehicle technical applications
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, mit einem elektromotorischen Antrieb, und mit einer an einem Ende an dem Antrieb gelagerten und von ihm beaufschlagten Betätigungsstange, wobei der Antrieb exzentrisch auf die Betätigungsstange arbeitet und dazu ein Antriebsnocken des Antriebes in eine Antriebsausnehmung der Betätigungsstange eingreift, wobei ferner ein in eine Führungsausnehmung in der Betätigungsstange eingreifender Führungsnocken vorgesehen ist, und wobei der Antriebsnocken und der Führungsnocken an einem Antriebsrad des elektromotorischen Antriebes angeordnet sind. The invention relates to a drive unit for motor vehicle applications, with an electric motor drive and with an actuating rod mounted at one end on the drive and acted upon by it, the drive working eccentrically on the actuating rod and for this purpose a drive cam of the drive engaging in a drive recess of the actuating rod , wherein a guide cam engaging in a guide recess in the actuating rod is also provided, and wherein the drive cam and the guide cam are arranged on a drive wheel of the electric motor drive.
Antriebseinheiten für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen kommen in vielfältiger Art und Weise zum Einsatz. Hierzu gehören beispielsweise und nicht einschränkend Schließ- und/oder Öffnungseinrichtungen für Kraftfahrzeug- Türen, wie sie in der WO 2015/024555 A1 im Detail beschrieben werden. Mithilfe einer solchen Schließeinrichtung kann eine Fahrzeug-Klappe, eine Fahrzeug- Seitentür, eine Motorhaube etc. beispielsweise von einer Vorschließstellung in einer Hauptschließstellung gegen die Kraft einer umlaufenden Türgummidichtung zugezogen werden. Auch lässt sich mithilfe einer solchen Antriebseinheit generell eine Öffnungseinrichtung zum Öffnen einer solchen Klappe, Haube oder Seitentür realisieren. Drive units for motor vehicle applications are used in a variety of ways. These include, for example and not restrictively, locking and/or opening devices for motor vehicle doors, as described in detail in WO 2015/024555 A1. With the help of such a closing device, a vehicle flap, a vehicle side door, a bonnet, etc. can be pulled shut, for example, from a pre-closed position to a main closed position against the force of a peripheral rubber door seal. Such a drive unit can also generally be used to implement an opening device for opening such a flap, hood or side door.
Ein anderer Anwendungsfall für kraftfahrzeugtechnische Antriebseinheiten wird in der DE 197 37 996 A1 beschrieben. Hier sorgt die Antriebseinheit dafür, dass ein Schließkeil-Träger mithilfe des dortigen elektromotorischen Antriebes linear verschoben wird. Der Schließkeil wechselwirkt in bekannter Art und Weise mit einem Kraftfahrzeug-Türschloss, welches seinerseits in oder an einer Kraftfahrzeug -Tür angebracht ist. Auf diese Weise kann eine motorische Schließhilfe realisiert werden. Another application for automotive drive units is described in DE 197 37 996 A1. Here, the drive unit ensures that a striker carrier is moved linearly with the help of the local electric motor drive. The striker interacts in a known manner with a motor vehicle door lock, which in turn in or on a Motor vehicle door is attached. In this way, a motorized closing aid can be implemented.
Neben den beschriebenen Anwendungen einer solchen Antriebseinheit für raftfahrzeugtechnische Anwendungen als gleichsam Öffnung- oder Schließhilfe einer zugehörigen Kraftfahrzeug-Klappe, Kraftfahrzeug- Hau be, Kraftfahrzeug- Seitentür etc. lassen sich solche Antriebseinheiten selbstverständlich auch anderweitig nutzen. Beispielsweise kann eine derartige Antriebseinheit auch im Zusammenhang mit einem Fensterheber, als Spiegelverstellung, Sitzverstellung etc. eingesetzt werden. Außerdem sind Anwendungen im Inneren eines Kraftfahrzeug-Schlosses dergestalt denkbar und werden ausdrücklich umfasst, dass mithilfe der Antriebseinheit ein Gesperre aus Drehfalle und Sperrklinke elektrisch geöffnet wird. In addition to the described applications of such a drive unit for raft vehicle applications as a kind of opening or closing aid for an associated motor vehicle flap, motor vehicle hood, motor vehicle side door, etc., such drive units can of course also be used for other purposes. For example, such a drive unit can also be used in connection with a window winder, as a mirror adjustment, seat adjustment, etc. In addition, applications inside a motor vehicle lock are conceivable and are expressly included in that a locking mechanism consisting of a rotary latch and a pawl is electrically opened with the aid of the drive unit.
Die sämtlichen beschriebenen Anwendungsfälle zeichnen sich dadurch aus, dass der elektromotorische Antrieb typischerweise mit einer im Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden Nieder-Gleichspannung von beispielsweise 12 V betrieben wird und folglich hinsichtlich seiner Leistung begrenzt ist. Dem wird in der Praxis dadurch Rechnung getragen, dass ein nachgeschaltetes Getriebe oder eine spezielle Auslegung der Betätigungsstange eine Steigerung des Drehmomentes ausgangsseitig des elektromotorischen Antriebes bewirkt, um die beschriebenen Schließ- und Öffnungsvorgänge realisieren und umsetzen zu können, die unter Umständen hohe Kräfte erfordern. Das setzt zum Teil erheblichen konstruktiven Aufwand voraus. All of the applications described are characterized in that the electric motor drive is typically operated with a low direct current voltage of, for example, 12 V that is available in the motor vehicle and is consequently limited in terms of its power. In practice, this is taken into account by the fact that a downstream gear or a special design of the actuating rod causes an increase in the torque on the output side of the electric motor drive in order to be able to realize and implement the closing and opening processes described, which may require high forces. This sometimes requires considerable design effort.
Der gattungsbildende Stand der Technik nach der DE 10 2019 1 19 876 A1 setzt aus diesem Grund eine Betätigungsstange ein, die mithilfe einer Doppel- Nockenanordnung beaufschlagt wird. Denn die Betätigungsstange wird mithilfe des Antriebsnockens und zusätzlich des Führungsnockens beaufschlagt. Dadurch wird insgesamt der konstruktive Aufwand reduziert. Zugleich lassen sich mithilfe des Antriebsnockens bedarfsweise hohe Drehmomente auf die Betätigungsstange übertragen, weil dieses Drehmoment im Endeffekt vom Berührpunkt des betreffenden Antriebsnockens in der Antriebsausnehmung und der auf diese Weise festgelegten Kraftrichtung zwischen dem Antriebsnocken und der Betätigungsstange abhängt. Das realisierte Drehmoment kann folglich auch und insgesamt variabel je nach geometrischer Auslegung vorgegeben werden. Immer sorgt der zusätzlich vorgesehene Führungsnocken dafür, dass die Betätigungsstange zugleich und unverändert hierbei einwandfrei geführt und zurückgestellt wird. For this reason, the generic prior art according to DE 10 2019 1 19 876 A1 uses an actuating rod which is acted upon using a double cam arrangement. This is because the actuating rod is acted upon using the drive cam and, in addition, the guide cam. As a result, the overall design effort is reduced. At the same time, if necessary, high torques can be applied to the drive cam using the drive cam Transfer operating rod, because this torque ultimately depends on the point of contact of the drive cam in question in the drive recess and the direction of force defined in this way between the drive cam and the actuating rod. The torque that is realized can consequently also be specified variably overall, depending on the geometric design. The additionally provided guide cam always ensures that the actuating rod is guided and reset correctly at the same time and unchanged.
Dazu sind weder eine Feder noch zusätzliche Führungsmittel oder Schienenführungen erforderlich. Denn die Auslegung mit den beiden Nocken in Verbindung mit den zugehörigen Ausnehmungen führt insgesamt dazu, dass die Betätigungsstange spielfrei oder nahezu spielfrei geführt wird. Das hat sich grundsätzlich bewährt. Neither a spring nor additional guide means or rail guides are required for this. Because the design with the two cams in conjunction with the associated recesses means that the actuating rod is guided with no or almost no play. This has basically worked.
Ein vergleichbarer und ebenfalls gattungsgemäßer Stand der Technik wird in der EP 2 163 715 A1 beschrieben. Auch in diesem Fall kommt eine Doppel-Nocken- Ansteuerung einer Betätigungsstange zum Einsatz, um im Endeffekt das Gesperre eines zugehörigen Kraftfahrzeug-Schlosses öffnen zu können. A comparable and also generic prior art is described in EP 2 163 715 A1. In this case, too, a double cam control of an actuating rod is used in order to be able to open the locking mechanism of an associated motor vehicle lock.
Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, bietet allerdings noch Raum für Verbesserungen. So eröffnet die bekannte Antriebseinheit zwar die Möglichkeit, eine Betätigungsstange mit einwandfreier Führung und in gewissen Grenzen variablem Drehmoment beaufschlagen zu können. Allerdings stehen nach wie vor Anforderungen in der Praxis im Raum, die darauf abzielen, den konstruktiven Aufwand weiter zu verringern und auch die Teileanzahl und damit das Gewicht einer solchen Antriebseinheit. Tatsächlich wird nämlich meistens so gearbeitet, dass das die Doppel-Nockenausbildung aufweisende Antriebsrad über mehrere Getriebestufen mithilfe eines Elektromotors beaufschlagt wird. Diese mehreren Getriebestufen sorgen dafür, dass die schnell laufenden Drehungen des Antriebsmotors als Bestandteil der Antriebseinheit untersetzt werden und das erforderliche Drehmoment am Antriebsrad zur Verfügung steht. Das ist konstruktiv aufwendig. The state of the art has proven itself in principle, but still offers room for improvement. The known drive unit thus opens up the possibility of being able to act on an actuating rod with perfect guidance and with variable torque within certain limits. However, there are still requirements in practice that aim to further reduce the design effort and also the number of parts and thus the weight of such a drive unit. In fact, it is usually worked in such a way that the drive wheel, which has the double-cam design, is acted upon by an electric motor via several gear stages. These multiple gear stages ensure that the high-speed rotations of the drive motor are reduced as part of the drive unit and the required torque is available at the drive wheel. This is structurally complex.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Antriebseinheit so weiterzuentwickeln, dass der konstruktive Aufwand gegenüber dem bisherigen Stand der Technik nochmals verringert ist. The invention is based on the technical problem of further developing such a drive unit in such a way that the design effort is reduced again compared to the prior art.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Antriebseinheit für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen vor, dass der elektromotorische Antrieb wenigstens eine Evoluid-Getriebestufe aufweist. To solve this technical problem, the invention proposes in a generic drive unit for motor vehicle applications that the electromotive drive has at least one Evoluid gear stage.
In der Regel wird so vorgegangen, dass nur eine einzige Evoloid-Getriebestufe realisiert ist. Diese findet sich dabei vorteilhaft zwischen einer Schnecke auf einer Abtriebswelle eines Elektromotors und dem Antriebsrad. Das heißt, die Antriebseinheit für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen ist erfindungsgemäß lediglich auf den Elektromotor mit der Schnecke auf seiner Abtriebswelle und das Antriebsrad reduziert, welches die beiden Nocken aufweist. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauform zur Verfügung gestellt, die zugleich in der Lage ist, ausgangsseitig der Betätigungsstange enorme Drehmomente zur Verfügung zu stellen, die bisher bei einem solchen gedrungenen Aufbau nicht für möglich gehalten worden sind. As a rule, the procedure is such that only a single evoloid gear stage is implemented. This is advantageously found between a worm on an output shaft of an electric motor and the drive wheel. This means that the drive unit for motor vehicle applications is, according to the invention, reduced to just the electric motor with the worm on its output shaft and the drive wheel, which has the two cams. As a result, a particularly compact design is made available, which is at the same time capable of making enormous torques available to the actuating rod on the output side, which previously had not been thought possible with such a squat structure.
Das lässt sich im Wesentlichen darauf zurückführen, dass an dieser Stelle die wenigstens eine bzw. einzige Evoloid-Getriebestufe zwischen der Schnecke auf der Abtriebswelle des Elektromotors und dem Antriebsrad realisiert ist. Eine solche Evoloid-Getriebestufe eröffnet die Möglichkeit einer großen Übersetzungsspreizung. Tatsächlich kann mithilfe einer solchen Evoloid- Getriebestufe eine Untersetzung im Beispielfall zur Verfügung gestellt werden, die Werte von 10 zu 1 , 20 zu 1 , insbesondere sogar von 30 zu 1 und mehr zur Verfügung stellt. Das heißt, im Beispielfall einer Untersetzung von 30 zu 1 werden 30 Umdrehungen der Abtriebswelle des Elektromotors und folglich der auf der Abtriebswelle befindlichen Schnecke in lediglich 1 Umdrehung des Antriebsrades untersetzt. Grundsätzlich sind sogar noch höhere Werte der Untersetzung bis zu 50 zu 1 oder noch mehr möglich und werden von der Erfindung umfasst. Das alles gelingt mithilfe der einzigen Evoloid-Getriebestufe, das heißt durch den Eingriff der Schnecke auf der Abtriebswelle des Elektromotors mit dem Antriebsrad. Folgerichtig steht am Antriebsrad ein hohes Drehmoment zur Verfügung, welches mithilfe der beiden Nocken spielfrei oder nahezu spielfrei auf die Betätigungsstange übertragen wird, und zwar ohne dass zusätzliche Federn zum Rückstellen, weitere Führungen etc. erforderlich sind. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen. This can essentially be attributed to the fact that at this point the at least one or only Evoloid gear stage is realized between the worm on the output shaft of the electric motor and the drive wheel. Such an evoloid gear stage opens up the possibility of a large ratio spread. In fact, such an evoloid gear stage can be used to provide a reduction in the example that provides values of 10 to 1, 20 to 1, in particular even 30 to 1 and more. That is, in the example case of a reduction of 30 to 1 30 revolutions of the output shaft of the electric motor and consequently of the worm located on the output shaft in just 1 revolution of the drive wheel. In principle, even higher reduction values of up to 50 to 1 or even more are possible and are encompassed by the invention. All this is achieved with the help of the single Evoloid gear stage, i.e. through the engagement of the worm on the output shaft of the electric motor with the drive wheel. Consequently, a high torque is available at the drive wheel, which is transmitted to the actuating rod with the aid of the two cams with no play or almost no play, and without the need for additional springs for resetting, further guides, etc. This is where the main advantages can be seen.
Im Detail ist die Auslegung so getroffen, dass das Antriebsrad an seinem Außenumfang gegenüber seiner Drehachse schräggestellte Evoloid-Zähne aufweist. Diese schräggestellten Evoloid-Zähne definieren folglich eine umfangseitige Evoloid-Verzahnung des Antriebsrades. Die Schnecke verfügt ebenfalls über mehrere Evoloid-Zähne, die so abgeschrägt sind, dass immer jeweils mindestens ein Evoloid-Zahn in die außen umfangseitige Evoloid- Verzahnung des Antriebsrades eingreifen kann. In detail, the design is such that the drive wheel has evoloid teeth on its outer circumference that are inclined relative to its axis of rotation. Consequently, these inclined evoloid teeth define a peripheral evoloid toothing of the drive wheel. The worm also has several evoloid teeth, which are beveled in such a way that at least one evoloid tooth can always engage in the outer peripheral evoloid toothing of the drive wheel.
Dabei hat sich eine Ausführungsform als besonders günstig erwiesen, bei welcher die Schnecke mit max. drei Evoloid-Zähnen umfangsseitig und in ihrer Längserstreckung ausgerüstet ist. Diese max. drei Evoloid-Zähne sind dabei erneut so abgeschrägt, dass jeweils immer zumindest einer dieser drei Evoloid- Zähne in die außenumfangseitige Evoloid-Verzahnung des Antriebsrades eingreift. An embodiment has proven to be particularly favorable in which the worm is equipped with a maximum of three evoloid teeth on the circumference and in its longitudinal extension. These max. three evoloid teeth are again beveled in such a way that at least one of these three evoloid teeth always engages in the outer peripheral evoloid toothing of the drive wheel.
Die Auslegung der beiden Nocken am Antriebsrad ist im Allgemeinen so getroffen, dass der Führungsnocken und der Antriebsnocken spitzwinklig zueinander sowie achsgleich ausgebildet sind. Außerdem hat es sich in diesem Zusammenhang bewährt, wenn der Führungsnocken, der Antriebsnocken und das Antriebsrad als einteiliges Kunststoffbauteil und insbesondere Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sind. Dadurch wird nicht nur eine besonders gewichtsoptimierte und korrosionsfreie Ausführungsform zur Verfügung gestellt, sondern kann je nach dem spitzen Winkel zwischen dem Führungsnocken und dem Antriebsnocken im Bedarfsfall das vom Antriebsnocken auf die Betätigungsstange übertragene Drehmoment variiert werden. Denn dieses hängt aus den einleitend bereits geschilderten Gründen im Endeffekt davon ab, wie die vom Antriebsnocken im Berührpunkt in der zugehörigen Antriebsausnehmung ausgebildete Kraftrichtung zur Betätigungsstange orientiert ist. The design of the two cams on the drive wheel is generally such that the guide cam and the drive cam are formed at an acute angle to one another and on the same axis. In addition, it has proven itself in this context if the guide cam, the drive cam and the drive wheel is designed as a one-piece plastic component and in particular a plastic injection molded part. As a result, not only is a particularly weight-optimized and corrosion-free embodiment made available, but the torque transmitted from the drive cam to the actuating rod can also be varied, if necessary, depending on the acute angle between the guide cam and the drive cam. For the reasons already described in the introduction, this ultimately depends on how the direction of force formed by the drive cam at the point of contact in the associated drive recess is oriented towards the actuating rod.
Des Weiteren hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Schnecke und die Betätigungsstange ebenfalls jeweils als Kunststoffbauteil und insbesondere Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sind. Dadurch wird erneut eine korrosionsfreie und gewichtsoptimierte Ausführungsform zur Verfügung gestellt, die sich ferner besonders kostengünstig und zielgenau fertigen lässt. Furthermore, it has proven to be advantageous if the worm and the actuating rod are also each designed as a plastic component and in particular a plastic injection-molded part. As a result, a corrosion-free and weight-optimized embodiment is once again made available, which can also be manufactured in a particularly cost-effective and targeted manner.
Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die elektromotorische Antriebseinheit in einem Trockenraum-Gehäuseteil eines Antriebs-Gehäuses angeordnet ist. Eine solche Ausprägung empfiehlt sich besonders für den Fall, dass die elektromotorische Antriebseinheit einen Bestandteil eines Kraftfahrzeug-Schlosses und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschlosses darstellt. In diesem Fall ist das Antriebs-Gehäuse als Schlossgehäuse ausgebildet. It has proven to be particularly favorable if the electromotive drive unit is arranged in a dry room housing part of a drive housing. Such an embodiment is particularly recommended in the event that the electromotive drive unit is part of a motor vehicle lock and in particular a motor vehicle door lock. In this case, the drive housing is designed as a lock housing.
Typischerweise ist ein solches Schlossgehäuse zweiteilig mit dem bereits angesprochenen Trockenraum-Gehäuseteil und einem Nassraum-Gehäuseteil ausgelegt. Im Nassraum-Gehäuseteil befindet sich in der Regel ein Gesperre aus im wesentlichen Drehfalle und Sperrklinke als weitere Bestandteile des Kraftfahrzeug-Schlosses. Durch die Anordnung der elektromotorischen Antriebseinheit in dem Trockenraum-Gehäuseteil ist sichergestellt, dass die einzelnen und vorteilhaft überwiegend aus Kunststoff hergestellten Bestandteile des elektromotorischen Antriebes sowohl vor Feuchtigkeit als auch vor eindringendem Schmutz, Staub etc. geschützt sind. Denn der Trockenraum- Gehäuseteil des Antriebs-Gehäuses bzw. Schlossgehäuses ist regelmäßig hermetisch gegenüber der Umwelt und damit Feuchtigkeit, Schmutz und Staub abgedichtet. Dadurch wird zugleich die einwandfreie Funktionsfähigkeit des elektromotorischen Antriebes auch auf langen Zeitskalen gewährleistet ebenso wie ein reibungsarmer Betrieb. Typically, such a lock housing is designed in two parts with the already mentioned dry room housing part and a wet room housing part. In the wet room housing part there is usually a locking mechanism consisting essentially of a rotary latch and a pawl as further components of the motor vehicle lock. The arrangement of the electromotive drive unit in the dry room housing part ensures that the individual components of the electromotive drive, which are advantageously predominantly made of plastic, are protected against both moisture and moisture penetrating dirt, dust etc. are protected. Because the dry room housing part of the drive housing or lock housing is regularly hermetically sealed against the environment and thus against moisture, dirt and dust. At the same time, this ensures that the electric motor drive functions perfectly, even over long periods of time, as well as low-friction operation.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Kraftfahrzeug-Schloss und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschloss, welches nicht nur mit dem zuvor bereits angesprochenen Gesperre aus im wesentlichen Drehfalle und Sperrklinke ausgerüstet ist, sondern auch mit der angesprochenen und im Detail beschriebenen Antriebseinheit. Die Antriebseinheit bzw. der elektromotorische Antrieb mag in diesem Fall für ein sogenanntes elektrisches Öffnen des Gesperres sorgen. Das heißt, die Betätigungsstange arbeitet mittelbar oder unmittelbar auf die Sperrklinke im Schließzustand des Gesperres und sorgt dafür, dass die Sperrklinke von ihrem rastenden Eingriff mit der Drehfalle abgehoben wird. Als Folge hiervon kann die Drehfalle federunterstützt öffnen und eine zuvor gefangenen Schließbolzen freigegeben. Die zugehörige Kraftfahrzeug-Tür lässt sich öffnen. The invention also relates to a motor vehicle lock and in particular a motor vehicle door lock, which is not only equipped with the above-mentioned locking mechanism consisting essentially of a rotary latch and pawl, but also with the drive unit mentioned and described in detail. In this case, the drive unit or the electric motor drive may ensure what is known as an electrical opening of the locking mechanism. That is, the actuating rod works directly or indirectly on the pawl in the closed state of the locking mechanism and ensures that the pawl is lifted from its latching engagement with the catch. As a result, the rotary latch can open with the help of a spring and release a previously caught locking bolt. The associated motor vehicle door can be opened.
Grundsätzlich kann der elektromotorische Antrieb im Inneren des Kraftfahrzeug- Schlosses und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschlosses aber auch für anderweitige motorische Betätigungen herangezogen werden, beispielsweise zur Beaufschlagung eines Betätigungshebelwerkes, und zwar dahingehend, dass das Betätigungshebelwerk beispielsweise von einer Funktionsstellung „verriegelt“ in eine Funktionsstellung „entriegelt“ überführt wird. Auch andere Funktionsstellungen wie beispielsweise „diebstahlgesichert/diebstahlentsichert“ ebenso wie „kindergesichert/kinderentsichert“ lassen sich mithilfe des elektromotorischen Antriebes und der entsprechend ausgelegten Betätigungshebelkette im Inneren des Kraftfahrzeug-Schlosses realisieren und umsetzen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: In principle, the electric motor drive inside the motor vehicle lock and in particular the motor vehicle door lock can also be used for other motor actuations, for example to act on an actuating lever system, to the effect that the actuating lever system can, for example, be moved from a "locked" functional position to an "unlocked" functional position “ is transferred. Other functional positions such as "anti-theft/anti-theft" and "child-proof/child-unlocked" can also be realized and implemented with the help of the electromotive drive and the appropriately designed actuating lever chain inside the motor vehicle lock. This is where the main advantages can be seen. The invention is explained in more detail below with reference to a drawing that merely represents an exemplary embodiment; show it:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Antriebseinheit in einerFig. 1 the drive unit according to the invention in a
Perspektivdarstellung und perspective and
Fig. 2A und 2B die Doppel-Nocken-Anordnung im Detail. Figures 2A and 2B show the dual cam arrangement in detail.
In den Figuren ist eine Antriebseinheit für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen dargestellt. Nach dem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Antriebseinheit nicht einschränkend um einen Bestandteil eines Kraftfahrzeug- Schlosses und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschlosses, von dem man in der Fig. 1 und ganz schematisch ein Schlossgehäuse 1 , 2 erkennen kann. Das Schlossgehäuse 1 , 2 setzt sich nach dem Ausführungsbeispiel aus einem Trockenraum-Gehäuseteil 1 und einem Nassraum-Gehäuseteil 2 zusammen. Im Nassraum-Gehäuseteil 2 ist ein Gesperre 3, 4 aus im wesentlichen Drehfalle 4 und Sperrklinke 3 angeordnet, die nach dem Ausführungsbeispiel in der Fig. 1 in ihrem Schließzustand dargestellt sind. Außerdem erkennt man, dass der Trockenraum-Gehäuseteil 1 von dem Nassraum-Gehäuseteil 2 durch eine Trennwand 5 separiert ist, die lediglich eine Durchtrittsöffnung 6 für eine nachfolgend noch näher zu beschreibende Betätigungsstange 7 aufweist. Die Betätigungsstange 7 kann dabei in der Fig.1 angedeutete Längsbewegungen vollführen, wobei die Durchtrittsöffnung 6 zusätzlich mit einer nicht dargestellten Dichtung ausgerüstet ist, um den Trockenraum-Gehäuseteil 1 von dem Nassraum-Gehäuseteil 2 zu separieren und das Eindringen etwaiger Feuchtigkeit oder von Staub oder Schmutz zu verhindern. A drive unit for motor vehicle applications is shown in the figures. According to the exemplary embodiment, the drive unit is not limited to a component of a motor vehicle lock and in particular a motor vehicle door lock, of which a lock housing 1, 2 can be seen in FIG. 1 and very schematically. According to the exemplary embodiment, the lock housing 1 , 2 is composed of a dry room housing part 1 and a wet room housing part 2 . In the wet room housing part 2 there is a locking mechanism 3, 4 consisting essentially of a rotary latch 4 and a pawl 3, which are shown in their closed state according to the exemplary embodiment in FIG. It can also be seen that the dry room housing part 1 is separated from the wet room housing part 2 by a partition wall 5 which has only one passage opening 6 for an actuating rod 7 to be described in more detail below. The actuating rod 7 can perform the longitudinal movements indicated in FIG prevent dirt.
Tatsächlich gehört die Betätigungsstange 7 zu einem elektromotorischen Antrieb 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15. Man erkennt, dass der elektromotorische Antrieb 7 bis 15 mit einem Elektromotor 13 ausgerüstet ist, welcher auf seiner Abtriebswelle eine Schnecke 14 aufweist. Die Schnecke 14 kämmt mit einer außenumfangseitigen Verzahnung eines Antriebsrades 15. Das Antriebsrad 15 ist seinerseits mit einem Antriebsnocken 9 ausgerüstet, welcher in eine Antriebsausnehmung 10 der Betätigungsstange 7 eingreift. Außerdem weist das Antriebsrad 15 zusätzlich noch einen Führungsnocken 1 1 auf, welcher in eine Führungsausnehmung 12 der Betätigungsstange 7 eingreift. Schließlich gehört zum elektromotorischen Antrieb 7 bis 15 noch ein an die Betätigungsstange 7 angeschlossener Ausleger 8 mit zugehöriger Ausnehmung, in welche ein Zapfen 3a der Sperrklinke 3 eingreift. In fact, the actuating rod 7 belongs to an electric motor drive 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15. It can be seen that the electric motor drive 7 to 15 is equipped with an electric motor 13 which has a worm 14 on its output shaft. The worm 14 meshes with teeth of a drive wheel 15 on the outer circumference. The drive wheel 15 is in turn equipped with a drive cam 9 which engages in a drive recess 10 of the actuating rod 7 . In addition, the drive wheel 15 also has a guide cam 11 which engages in a guide recess 12 in the actuating rod 7 . Finally, the electromotive drive 7 to 15 also includes a bracket 8 connected to the actuating rod 7 with an associated recess into which a pin 3a of the pawl 3 engages.
Der Antrieb 7 bis 15 arbeitet exzentrisch auf die Betätigungsstange 7. Dadurch kann die Betätigungsstange 7 die in der Fig. 1 dargestellten Linearbewegungen in ihrer Längsrichtung vollführen. Als Folge hiervon lässt sich die Sperrklinke 3 um ihre Achse rotieren und damit von ihrem in der Fig. 1 dargestellten rastenden Eingriff mit der Drehfalle 4 abheben, sodass hierdurch das Gesperre 3, 4 elektrisch bzw. elektromotorisch geöffnet wird. The drive 7 to 15 works eccentrically on the actuating rod 7. As a result, the actuating rod 7 can perform the linear movements shown in FIG. 1 in its longitudinal direction. As a result, the pawl 3 can be rotated about its axis and thus lifted from its latching engagement with the rotary latch 4 shown in FIG. 1, so that the locking mechanism 3, 4 is opened electrically or by an electric motor.
Erfindungsgemäß ist der dargestellte elektromotorische Antrieb 7 bis 15 mit wenigstens einer Evoloid-Getriebestufe 14a, 15a ausgerüstet. Nach dem Ausführungsbeispiel ist eine einzige Evoloid-Getriebestufe 14a, 15a bei dem elektromotorischen Antrieb 7 bis 15 realisiert, nämlich zwischen der Schnecke 14 auf der Abtriebswelle des Elektromotors 13 und dem Antriebsrad 15. Zu diesem Zweck verfügt das Antriebsrad 15 an seinem Außenumfang über Evoloid-Zähne 15a. Die Evoloid Zähne 15a sind dabei gegenüber einer Drehachse 16 des Antriebsrades 15 schräggestellt. According to the invention, the illustrated electric motor drive 7 to 15 is equipped with at least one evoloid gear stage 14a, 15a. According to the exemplary embodiment, a single evoloid gear stage 14a, 15a is implemented in the electric motor drive 7 to 15, namely between the worm 14 on the output shaft of the electric motor 13 and the drive wheel 15. For this purpose, the drive wheel 15 has evoloid gears on its outer circumference. teeth 15a. The evoloid teeth 15a are inclined relative to an axis of rotation 16 of the drive wheel 15 .
Auch die Schnecke 14 ist mit mehreren Evoloid-Zähnen 14a ausgerüstet. Die Evoloid-Zähne 14a sind dabei so abgeschrägt, dass immer jeweils zumindest einer dieser Evoloid-Zähne 14a in die außenumfangseitige Evoloid-Verzahnung des Antriebsrades 15 eingreift. Anhand des Ausführungsbeispiels erkennt man, dass die Schnecke 14 mit max. drei Evoloid-Zähnen 14a umfangsseitig und in ihrer Längserstreckung ausgerüstet ist. The worm 14 is also equipped with several evoloid teeth 14a. The evoloid teeth 14a are beveled in such a way that at least one of these evoloid teeth 14a always engages in the evoloid toothing of the drive wheel 15 on the outer circumference. The exemplary embodiment shows that that the worm 14 is equipped with a maximum of three evoloid teeth 14a on the circumference and in its longitudinal extension.
Der Führungsnocken 1 1 und der Antriebsnocken 9 sind nach dem Ausführungsbeispiel spitzwinklig zueinander angeordnet, wie man anhand der Fig. 2A und 2B nachvollziehen kann. Tatsächlich ist an dieser Stelle zwischen den beiden Nocken 9, 1 1 der dort in der Fig. 2A eingezeichnete spitze Winkel a realisiert. Außerdem sind die beiden Nocken 9, 1 1 achsgleich zueinander ausgebildet, kommt nämlich als gemeinsame Achse die Drehachse 16 des Antriebsrades 15 zum Einsatz. The guide cam 1 1 and the drive cam 9 are arranged at an acute angle to each other according to the embodiment, as can be understood from FIGS. 2A and 2B. In fact, at this point between the two cams 9, 11, the acute angle a drawn there in FIG. 2A is realized. In addition, the two cams 9, 11 are formed with the same axis as each other, namely the axis of rotation 16 of the drive wheel 15 is used as the common axis.
Der Führungsnocken 11 , der Antriebsnocken 9 und das Antriebsrad 15 definieren nach dem Ausführungsbeispiel ein einteiliges bzw. einstückiges Kunststoffbauteil 9, 11 , 15. Das fragliche Kunststoffbauteil 9, 1 1 , 15 ist nach dem Ausführungsbeispiel als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet. Auch die Schnecke 4 und die Betätigungsstange 7 inklusive Ausleger 8 sind jeweils als Kunststoffbauteile und insbesondere Kunststoffspritzgussteile ausgebildet. Dadurch wird eine besonders kostengünstige Fertigung ermöglicht und sichergestellt, dass die folglich ebenfalls aus Kunststoff hergestellten Evoloid- Zähne 14a, 15a und die hierdurch realisierte Evoloid-Getriebestufe 14a, 15a besonders reibungsarm arbeitet. Für einen größtenteils verschleißfreien Betrieb sorgt darüber hinaus der Umstand, dass der elektromotorische Antrieb 7 bis 15 überwiegend in dem Trockenraum-Gehäuseteil 1 angeordnet ist und die Betätigungsstange 7 lediglich die Durchtrittsöffnung 6 als einzige Öffnung des Trockenraum-Gehäuseteile 1 entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 durchgreift, um mit dem Gesperre 3, 4 im Nassraum-Gehäuseteil 2 wie beschrieben wechselwirken zu können. According to the exemplary embodiment, the guide cam 11, the drive cam 9 and the drive wheel 15 define a one-piece or one-piece plastic component 9, 11, 15. The plastic component 9, 11, 15 in question is designed as a plastic injection molded part according to the exemplary embodiment. The worm 4 and the actuating rod 7 including the extension arm 8 are each designed as plastic components and in particular plastic injection molded parts. This enables a particularly cost-effective production and ensures that the evoloid teeth 14a, 15a, which are consequently also made of plastic, and the evoloid gear stage 14a, 15a realized as a result, work with particularly low friction. A largely wear-free operation is also ensured by the fact that the electromotive drive 7 to 15 is predominantly arranged in the drying room housing part 1 and the actuating rod 7 only has the passage opening 6 as the only opening in the drying room housing part 1 as shown in Fig. 1 passes through in order to be able to interact with the locking mechanism 3, 4 in the wet room housing part 2 as described.
Anhand der Fig. 2A erkennt man, dass die beiden Nocken 9, 1 1 spitzwinklig zueinander angeordnet sind und zwischen sich den Winkel a einschließen, welcher vorteilhaft Werte zwischen 20° und 60° einnehmen kann. Außerdem ist der Antriebsnocken 9 nach dem Ausführungsbeispiel elliptisch ausgebildet, während der Führungsnocken 11 demgegenüber abgestumpft elliptisch ausgelegt ist. Der Antriebsnocken 9 und der Führungsnocken 1 1 verfügen jeweils über eine nahezu übereinstimmende Gestalt und in etwa deckungsgleiche Größe bis auf den Unterschied, dass der Führungsnocken 1 1 an seinem der gemeinsamen Achse 16bzw. Drehachse gegenüberliegenden Ende abgestumpft ist. Die Antriebsausnehmung 10 an der Betätigungsstange 7 ist ihrerseits kreissegmentartig ausgebildet, und zwar in Bezug auf die Achse bzw. Drehachse 16. Die Führungsausnehmung 12 verfügt demgegenüber über eine linsenförmige Gestalt. 2A shows that the two cams 9, 11 are arranged at an acute angle to one another and enclose the angle a between them, which can advantageously assume values between 20° and 60°. Besides is the drive cam 9 according to the embodiment is elliptical, while the guide cam 11 is designed in contrast truncated elliptical. The drive cam 9 and the guide cam 1 1 each have an almost identical shape and approximately congruent size except for the difference that the guide cam 1 1 at its the common axis 16 bzw. Axis of rotation opposite end is blunted. The drive recess 10 on the actuating rod 7 is in turn designed in the manner of a segment of a circle, specifically in relation to the axis or axis of rotation 16. The guide recess 12, on the other hand, has a lenticular shape.
Anhand der beiden unterschiedlichen Ansichten in den Fig. 2A und Fig. 2B und einer vergleichenden Betrachtung erkennt man, dass auch die beiden Ausnehmungen 10, 12 an der Betätigungsstange 7 ebenfalls spitzwinklig zueinander angeordnet und orientiert sind. Das wird deutlich, wenn man entsprechend der Darstellung in der Fig. 2B hier jeweils eingezeichnete Symmetrieachsen und den von den Symmetrieachsen eingeschlossenen zugehörigen spitzen Winkel ß betrachtet. Tatsächlich wird an dieser Stelle ein spitzer Winkel ß von in etwa 20° bis 60° beobachtet. Based on the two different views in FIGS. 2A and 2B and a comparative view, it can be seen that the two recesses 10, 12 on the actuating rod 7 are also arranged and oriented at an acute angle to one another. This becomes clear if one considers the respective axes of symmetry drawn here in accordance with the illustration in FIG. 2B and the associated acute angle β enclosed by the axes of symmetry. In fact, an acute angle ß of about 20° to 60° is observed at this point.
Ein Vergleich der Fig. 1 und 2A, 2B macht deutlich, dass die beiden Ausnehmungen 10, 12 in unterschiedlichen Ebenen, nämlich einerseits einer Führungsebene und andererseits einer Antriebsebene mit Überdeckung angeordnet sind. Die beiden Nocken 9, 11 sind demgegenüber achsgleich und fest miteinander verbunden und definieren nach dem Ausführungsbeispiel zusammen mit dem zugehörigen Antriebsrad 15 das einteilige bzw. einstückige Kunststoffbauteil 9, 1 1 , 15. Die Figur 2A zeigt dabei eine Rückansicht auf das Antriebsrad 15 nach der Figur 1 , während die Figur 2B die hierzu gehörige Frontansicht wiedergibt. A comparison of FIGS. 1 and 2A, 2B makes it clear that the two recesses 10, 12 are arranged in different planes, namely on the one hand a guide plane and on the other hand a drive plane with overlap. The two cams 9, 11, on the other hand, have the same axis and are firmly connected to one another and, according to the exemplary embodiment, together with the associated drive wheel 15, define the one-piece or one-piece plastic component 9, 11, 15. FIG. 2A shows a rear view of the drive wheel 15 after the FIG. 1, while FIG. 2B shows the associated front view.
Mithilfe des elektromotorischen Antriebes 1 bis 15 kann nun je nach einer Drehbewegung des Antriebsrades 15 die Betätigungsstange 7 dahingehend beaufschlagt werden, dass mit ihrer Hilfe die Sperrklinke 3 von ihrem rastenden Eingriff mit der Drehfalle 4 abgehoben wird. Als Folge hiervon kommt der von der Drehfalle 4 gefangene Schließbolzen frei und kann die zugehörige Kraftfahrzeug- Tür geöffnet werden. Das betreffende Kraftfahrzeug-Schloss ist auf diese Weise elektrisch geöffnet worden. With the help of the electric motor drive 1 to 15, depending on a rotary movement of the drive wheel 15, the actuating rod 7 can be moved to that effect be applied that with their help the pawl 3 is lifted from its latching engagement with the rotary latch 4. As a result, the locking bolt caught by the rotary latch 4 is released and the associated motor vehicle door can be opened. The motor vehicle lock in question has been opened electrically in this way.
Bezugszeichenliste Reference List
Schlossgehäuse 1 , 2 Lock housing 1 , 2
Trockenraum-Gehäuseteil 1 Dry room housing part 1
Nassraum-Gehäuseteil 2 Wet room housing part 2
Gesperre 3, 4 Lock 3, 4
Sperrklinke 3 pawl 3
Zapfen 3a spigot 3a
Drehfalle 4 rotary latch 4
Trennwand 5 partition wall 5
Durchtrittsöffnung 6 elektromotorischer Antrieb 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15 Passage opening 6 electric motor drive 7, 8, 9, 10, 1 1, 12, 13, 14, 15
Betätigungsstange 7 operating rod 7
Ausleger 8 outrigger 8
Kunststoffbauteil 9, 1 1 , 15 Plastic component 9, 1 1, 15
Antriebsnocken 9 Drive cam 9
Antriebsausnehmung 10 Drive recess 10
Führungsnocken 1 1 Guide cam 1 1
Führungsausnehmung 12 guide recess 12
Elektromotor 13 electric motor 13
Abtriebswelle/Schnecke 14 Evoloid-Getriebestufe 14a, 15aOutput shaft/worm 14 Evoloid gear stage 14a, 15a
Evoloid-Zähne 15a, 14aEvoloid teeth 15a, 14a
Antriebsrad 15 Drive wheel 15
Drehachse 16 Winkel a Axis of rotation 16 Angle a
Winkel ß angle ß

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Antriebseinheit für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, mit einem elektromotorischen Antrieb (7 bis 15), und mit einer an einem Ende an dem Antrieb (7 bis 15) gelagerten und von ihm beaufschlagten Betätigungsstange (7), wobei der Antrieb (7 bis 15) exzentrisch auf die Betätigungsstange (7) arbeitet und dazu ein Antriebsnocken (9) des Antriebes (7 bis 15) in eine Antriebsausnehmung (10) der Betätigungsstange (7) eingreift, wobei ferner ein in eine Führungsausnehmung (12) in der Betätigungsstange (7) eingreifender Führungsnocken (1 1 ) vorgesehen ist, und wobei der Antriebsnocken (9) und der Führungsnocken (1 1 ) an einem Antriebsrad (15) des elektromotorischen Antriebes (7 bis 15) angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der elektromotorische Antrieb (7 bis 15) wenigstens eine Evoloid-Getriebestufe (14a, 15a) aufweist. 1. Drive unit for motor vehicle applications, with an electric motor drive (7 to 15) and with an actuating rod (7) mounted at one end on the drive (7 to 15) and acted upon by it, the drive (7 to 15) being eccentric works on the actuating rod (7) and for this purpose a drive cam (9) of the drive (7 to 15) engages in a drive recess (10) of the actuating rod (7), with a further engaging in a guide recess (12) in the actuating rod (7). Guide cam (1 1) is provided, and wherein the drive cam (9) and the guide cam (1 1) are arranged on a drive wheel (15) of the electric motor drive (7 to 15), d a through c h g e n n n z e i c h n e t that the electric motor drive (7 to 15) has at least one evoloid gear stage (14a, 15a).
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die einzige Evoloid-Getriebestufe (14a, 15a) zwischen einer Schnecke (14) auf einer Abtriebswelle eines Elektromotors (13) und dem Antriebsrad (15) realisiert ist. 2. Drive unit according to claim 1, characterized in that the single Evoloid gear stage (14a, 15a) is realized between a worm (14) on an output shaft of an electric motor (13) and the drive wheel (15).
3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (15) an seinem Außenumfang gegenüber seiner Drehachse (16) schräggestellte Evoloid Zähne (15a) aufweist. 3. Drive unit according to claim 1 or 2, characterized in that the drive wheel (15) has on its outer circumference relative to its axis of rotation (16) inclined evoloid teeth (15a).
4. Antriebseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (14) mehrere Evoloid Zähne (14a) aufweist, die so abgeschrägt sind, dass jeweils zumindest ein Evoloid-Zahn (14a) in die außenumfangseitige Evoloid-Verzahnung des Antriebsrades (15) eingreift. 4. Drive unit according to claim 2 or 3, characterized in that the worm (14) has a plurality of evoloid teeth (14a) which are beveled such that in each case at least one evoloid tooth (14a) fits into the outer peripheral evoloid toothing of the drive wheel ( 15) intervenes.
5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (14) mit max. drei Evoloid-Zähnen (14a) umfangsseitig und in ihrer Längserstreckung ausgerüstet ist. 5. Drive unit according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the worm (14) is equipped with a maximum of three evoloid teeth (14a) on the circumference and in its longitudinal extension.
6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsnocken (1 1 ) und der Antriebs-Nocken (9) spitzwinklig (Winkel a) zueinander sowie achsgleich (Drehachse 16) ausgebildet sind. 6. Drive unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide cam (1 1) and the drive cam (9) at an acute angle (angle a) to each other and coaxial (rotational axis 16) are formed.
7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsnocken (1 1 ), der Antriebsnocken (9) und das Antriebsrad (15) als einteiliges Kunststoffbauteil (9, 1 1 , 15), insbesondere Kunststoffspritzgussteil, ausgebildet sind. 7. Drive unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the guide cam (11), the drive cam (9) and the drive wheel (15) are designed as a one-piece plastic component (9, 11, 15), in particular a plastic injection molded part .
8. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (4) und die Betätigungsstange (7) als jeweils Kunststoffbauteil, insbesondere Kunststoffspritzgussteil, ausgebildet sind. 8. Drive unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the worm (4) and the actuating rod (7) are each designed as a plastic component, in particular a plastic injection molded part.
9. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromotorische Antriebseinheit (7 bis 15) größtenteils in einem Trockenraum-Gehäuseteil (1 ) eines Antriebsgehäuses (1 ,2) angeordnet ist. 9. Drive unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electromotive drive unit (7 to 15) is arranged for the most part in a dry room housing part (1) of a drive housing (1, 2).
10. Kraftfahrzeug-Schloss, insbesondere Kraftfahrzeug-Türschloss, mit einem Gesperre (3, 4) aus im wesentlichen Drehfalle (4) und Sperrklinke (3), gekennzeichnet durch eine Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9. 10. Motor vehicle lock, in particular motor vehicle door lock, with a locking mechanism (3, 4) consisting essentially of a rotary latch (4) and pawl (3), characterized by a drive unit according to one of claims 1 to 9.
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